판게아란 무엇이었나
판게아는 지구의 육지 거의 전부를 하나의 덩어리로 모은 초대륙이었습니다. 북쪽 고위도에서 남극점까지 뻗어 있었고, 테티스해라는 바다의 한 갈래를 감싸는 대략 C자 모양이었습니다. 그 주위에는 판탈라사라는 거대한 하나의 바다가 펼쳐져 있었습니다. 태평양은 점점 줄어들고 있는 판탈라사의 후손입니다.
이 초대륙은 석탄기인 약 3억 3,500만 년 전까지 더 오래된 대륙들이 충돌하면서 대부분 모였습니다. 이 충돌로 긴 산맥이 만들어졌습니다. 북아메리카 동부의 애팔래치아산맥, 서유럽과 중부 유럽의 옛 바리스칸 산계, 러시아의 우랄산맥은 그 충돌로 생긴 산맥이 깎여 남은 흔적입니다.
육지가 이렇게 많이 모여 있었기 때문에 판게아 내륙은 바다에서 아주 멀었습니다. 넓은 지역이 덥고 건조했으며, 페름기와 트라이아스기에는 사막이 초대륙의 많은 부분을 덮었습니다. 최초의 공룡은 트라이아스기 판게아에서 나타났는데, 당시 동물들은 지금은 떨어져 있는 대륙들을 걸어서 오갈 수 있었습니다.
로라시아와 곤드와나
판게아는 크게 두 부분으로 이루어져 있었습니다. 북쪽의 로라시아는 오늘날의 북아메리카, 그린란드, 유럽, 아시아 대부분을 포함했습니다. 남쪽의 곤드와나는 남아메리카, 아프리카, 아라비아, 마다가스카르, 인도, 남극, 오스트레일리아를 포함했습니다. 곤드와나는 판게아보다 오래되었습니다. 북쪽 땅덩어리들과 합쳐지기 훨씬 전부터 이미 거대한 대륙이었습니다.
오늘날의 판으로 말하자면, 로라시아는 북아메리카판과 유라시아판의 대륙 부분이 되었습니다. 곤드와나는 남아메리카판, 아프리카판, 아라비아판, 인도판, 남극판, 오스트레일리아판 위의 대륙들로 쪼개졌습니다.
판게아는 어떻게 갈라졌나
열개의 시작
판게아는 트라이아스기 말 무렵인 약 2억 년 전에 갈라지기 시작했습니다. 북아메리카와 아프리카 북서부 사이에 열곡이 열렸습니다. 이 열곡을 따라 엄청난 양의 현무암질 용암이 분출했는데, 지질학자들은 이를 중앙대서양 마그마 지역(CAMP)이라고 부릅니다. 많은 과학자는 이 화산 활동을 트라이아스기 말의 대멸종과 연결합니다.
대서양이 열리다
북아메리카와 아프리카 사이의 열곡은 쥐라기에 넓어져 중앙 대서양이 되었습니다. 이후 백악기에는 남아메리카가 아프리카에서 떨어져 나가며 남대서양이 열렸는데, 마치 지퍼가 남쪽에서 북쪽으로 열리는 것 같았습니다. 마지막으로 그린란드와 유럽 사이에 북대서양이 열리면서 북아메리카와 유라시아를 잇던 마지막 연결이 끊어졌습니다.
대서양은 지금도 발산형 경계인 대서양 중앙 해령을 따라 열리고 있습니다. 대서양 전체는 해마다 약 2.5 cm씩 넓어집니다. PB2002 모델에서 남아메리카판과 아프리카판은 길이 약 15,000 km에 가까운 공유 경계를 따라 평균 연 3.2 cm 정도로 멀어지고, 북아메리카판과 유라시아판은 연 1.5 cm 정도로 멀어집니다.
곤드와나의 분열
곤드와나는 여러 단계에 걸쳐 갈라졌습니다. 남대서양이 열리면서 아프리카와 남아메리카가 분리되었습니다. 인도는 마다가스카르와 함께 남극과 오스트레일리아에서 떨어져 나갔고, 이어서 마다가스카르에서도 분리되어 테티스해를 건너 북쪽으로 이동했습니다. 수천만 년 전에 시작된 인도와 아시아의 충돌은 수렴형 경계에서 지금도 히말라야를 밀어 올리고 있습니다. 오스트레일리아와 남극은 곤드와나에서 마지막으로 분리된 조각이었으며, 남극은 남극점 위에 자리 잡았습니다.
이 바다들이 열리는 동안 옛 판탈라사는 줄어들었습니다. 그 해저는 그 뒤로 줄곧 가장자리에서 섭입되어 왔으며, 오늘날 이를 소비하는 해구들이 불의 고리(환태평양 조산대)를 이룹니다.
판게아의 증거
들어맞는 해안선
남아메리카와 아프리카의 모양은 서로 맞물리는 것처럼 보이며, 사람들은 초기 지도에서도 이를 알아차렸습니다. 1965년 영국의 지구물리학자 에드워드 불러드와 동료들은 컴퓨터로 대륙을 맞춰 보았고, 지금의 해안선보다 대륙의 진짜 가장자리인 대륙붕 끝에서 훨씬 잘 들어맞는다는 것을 보여 주었습니다.
화석
지금은 수천 km의 바다로 떨어져 있는 대륙들에서 똑같은 화석이 나옵니다. 민물에 살던 작은 파충류 메소사우루스는 브라질과 아프리카 남부에서 발견되지만, 바다를 헤엄쳐 건널 수는 없었습니다. 종자고사리인 글로소프테리스는 남아메리카, 아프리카, 인도, 오스트레일리아, 남극 대륙에 잎 화석을 남겼습니다. 육상 파충류 리스트로사우루스와 키노그나투스도 남쪽 대륙들에 걸쳐 같은 분포를 보입니다.
들어맞는 암석과 산맥
암석의 종류, 나이, 구조가 바다를 사이에 두고 이어집니다. 브라질의 오래된 암석 지대는 서아프리카로 이어집니다. 애팔래치아산맥의 습곡된 암석은 영국 제도와 스칸디나비아의 칼레도니아 산계 암석과 일치합니다. 지도에서 대서양을 닫으면 이 띠들이 하나의 연속된 산줄기로 이어집니다.
빙하 긁힌 자국
약 3억 년 전의 긴 빙하기 동안 빙하가 남아메리카, 아프리카, 인도, 오스트레일리아, 남극의 일부를 덮었습니다. 빙하는 그 아래 기반암에 찰흔(빙하 조선)이라는 긁힌 홈을 남겼습니다. 오늘날 이런 자국 가운데 일부는 인도 중부처럼 적도 가까운 곳에 있으며, 그 방향은 현재 지도로는 설명이 되지 않습니다. 남쪽 대륙들을 남극점 주위의 곤드와나로 다시 맞춰 보면, 찰흔은 하나의 빙상에서 바깥쪽으로 퍼져 나가는 방향을 가리킵니다.
고지자기
화산암은 식을 때 지구 자기장의 방향, 그리고 당시 자극이 어디에 있었는지를 기록합니다. 북아메리카와 유럽의 같은 시대 암석은 서로 다른 자극 위치를 가리키는데, 대륙이 한 번도 움직이지 않았다면 이는 불가능한 일입니다. 대서양을 닫으면 두 기록이 일치합니다. 이후 중앙 해령 양쪽의 자기 줄무늬라는 형태로 얻은 해저의 고지자기 자료는 바다 자체가 어떻게 열렸는지를 보여 주었습니다.
베게너, 대륙 이동설, 판 구조론
독일의 과학자 알프레트 베게너는 1912년에 대륙들이 한때 붙어 있었다고 제안했고, 1915년에 처음 출간된 책 『대륙과 해양의 기원』에서 그 증거를 제시했습니다. 그는 원래의 초대륙을 판게아라고 불렀습니다. 베게너는 위에서 말한 화석, 암석, 기후 증거를 모았지만, 어떤 힘이 대륙을 움직였는지는 설명하지 못했습니다. 그는 대륙이 해저를 헤치고 나아갔다고 주장했지만, 물리학자들은 그것이 불가능하다는 것을 보여 주었습니다. 대부분의 지질학자는 수십 년 동안 대륙 이동설을 받아들이지 않았습니다.
답은 해저에서 나왔습니다. 1950년대와 1960년대의 해저 지도 작성으로 중앙 해령, 깊은 해구, 대칭적인 자기 줄무늬가 드러났습니다. 해리 헤스 등이 해저 확장설을 제안했고, 1960년대 말에는 이 생각들이 판 구조론이라는 이론으로 통합되었습니다.
판 구조론은 한 가지 중요한 점에서 베게너의 대륙 이동설과 다릅니다. 대륙은 해저를 헤치고 나아가지 않습니다. 대륙 지각과 해양 지각을 모두 포함하는 단단한 암석권 판 위에 승객처럼 실려 움직입니다. 새로운 해저는 해령에서 만들어지고 섭입대에서 다시 맨틀로 가라앉으며, 대륙은 판과 함께 움직입니다. 판이 어떻게 움직이고 상호 작용하는지는 판 경계 페이지에서 더 읽을 수 있습니다.
판게아 이전과 이후의 초대륙
판게아가 최초의 초대륙은 아니었습니다. 지질학자들은 대륙이 수억 년마다 모였다가 흩어지는 초대륙 주기를 인정합니다. 10억 년도 더 전에 모였다가 판게아가 형성되기 수억 년 전에 갈라진 로디니아가 가장 잘 연구된 이전 초대륙입니다. 선캄브리아 시대 말 무렵에 비교적 짧게 존재한 파노티아, 그리고 훨씬 더 오래된 컬럼비아(누나라고도 함)는 더 제한된 증거로 제안된 것이며, 정확한 모양은 논쟁 중입니다.
대륙은 지금도 움직이고 있으므로, 대부분의 지질학자는 또 다른 초대륙이 생길 것으로 예상합니다. 여러 가설이 경쟁하고 있습니다. 판게아 프록시마 가설에서는 대서양이 넓어지기를 멈추고 닫히면서 아메리카 대륙이 다시 유럽, 아프리카와 맞붙습니다. 아마시아 가설에서는 태평양이 계속 줄어들고 북극해가 닫혀 아메리카와 아시아가 북극 근처에서 만납니다. 이 두 패턴을 조합한 제안도 있습니다. 대부분의 모델은 다음 초대륙이 수억 년 뒤에 생긴다고 보며, 어느 것도 아직 검증할 수 없습니다. 각 판의 현재 움직임은 판 목록의 판별 페이지에서 볼 수 있습니다.